Les appareils portables axés sur la santé de plus en plus viables grâce aux récentes avancées

Le marché des wearables est florissant. Les expéditions mondiales d’unités wearables cette année ont déjà atteint la barre des 560 millions jusqu’à présent. Les revenus générés par la vente de ces appareils sont sur le point d’atteindre US$75 milliards. Le revenu moyen par utilisateur (ARPU) des appareils de bien-être dépasse déjà US$82,5. Le fait que l’ARPU des wearables soit déjà supérieur à l’ARPU du lait, qui atteindra US$61 en 2029, donne une idée de à quel point les wearables sont devenus répandus dans notre monde actuel !

Une des raisons pour lesquelles les wearables sont devenus si populaires est leur utilité dans le domaine de la santé. Ils répondent à l’espace et à la portée créés par la prise de conscience croissante de la gestion du mode de vie et des soins de santé à domicile. 

Il répond aux besoins qui ont évolué autour de nous avec une prise de conscience croissante des avantages des soins préventifs.

Les entreprises du monde entier investissent dans la R&D pour fabriquer des solutions novatrices capables de répondre aux besoins d’un large segment de population dans les pays développés et les marchés émergents. Dans le segment ci‑dessous, nous discutons d’une telle solution qui présente un grand potentiel dans le développement de capteurs de mouvement souples, légers et portables à des fins de santé. 

Développer un électret gel qui peut retenir de façon stable une grande charge électrostatique

Une équipe de chercheurs du NIMS, de l’Université de Hokkaido et de l’Université pharmaceutique Meiji a mis au point un électret gel qui peut retenir de façon stable une grande charge électrostatique. L’équipe a ensuite combiné ce gel avec des électrodes très flexibles. 

Le résultat a été un capteur capable de percevoir les vibrations à basse fréquence — générées par le mouvement humain — et de les convertir en signaux de tension de sortie.

Du point de vue matériel, l’équipe de recherche a développé un gel alkyl‑π en ajoutant une trace d’un gélateur de faible poids moléculaire à un liquide alkyl‑π. Cette addition a permis d’obtenir un gel dont le module de stockage élastique était 40 millions de fois supérieur à celui de son équivalent liquide. De plus, l’électret gel obtenu en chargeant ce gel a atteint une augmentation de 24 % de la rétention de charge par rapport au matériau de base, grâce à une meilleure confinement des charges électrostatiques.

Une fois que l’équipe a créé des électrodes flexibles avec l’électret gel pour fabriquer un capteur de vibration, le capteur résultant pouvait percevoir des vibrations avec des fréquences aussi basses que 17 Hz et les convertir en une tension de sortie de 600 mV — soit 83 % de plus que la tension générée par un capteur basé sur un électret liquide alkyl‑π.

Les chercheurs estiment que la solution obtenue à la fin de leurs travaux pourrait aider à développer des capteurs portables capables de répondre à de subtiles vibrations et à diverses déformations de contrainte. Cependant, elle pourrait nécessiter des améliorations des caractéristiques d’électret de charge du gel, notamment sa capacité de charge, sa durée de charge et la robustesse du gel alkyl‑π. Comme le gel est recyclable, il pourrait également être réutilisé comme matériau de capteur de vibration afin d’améliorer l’efficacité économique du processus. 

À l’instar de cette invention qui pourrait faire progresser le développement des wearables de santé, plusieurs wearables facilitent déjà nos initiatives quotidiennes de prévention sanitaire à la maison. Dans les sections suivantes, nous examinerons quelques exemples de ce type. 

Comment la technologie portable de santé permet aux individus de prendre davantage de responsabilités pour leur santé et leurs soins

Des recherches portant sur 1585 dossiers uniques afin de comprendre l’impact des wearables sur l’amélioration des soins de santé ont montré que les wearables pouvaient autonomiser les individus en les aidant dans le diagnostic, le changement de comportement et l’auto‑surveillance. 

Il a notamment noté les produits grand public célèbres en tant que gadgets de bien‑être, tels que les montres intelligentes d’Apple, les traqueurs d’activité de Fitbit, et les dispositifs médicaux spécialisés capables de détecter les niveaux d’électrolytes et de dépister les cellules cancéreuses dans le sang. Dans les sections ci‑dessous, nous examinerons certains de ces appareils. 

Montres intelligentes Apple

Montres intelligentes Apple traitent les aspects de la forme physique et de la santé de la manière la plus engageante et intuitive possible. En matière de fitness, elles suivent avec précision toutes les métriques que l’on souhaite voir, y compris les zones de fréquence cardiaque, la fixation d’objectifs temporels spécifiques avec un chronomètre, et les paramètres d’entraînement par intervalles avec des séances personnalisées. 

En termes de santé, la montre peut générer un ECG similaire à un électrocardiogramme à un seul dérivé. Elle alerte les utilisateurs concernant les électrocardiogrammes et les informe des fréquences cardiaques élevées et basses ainsi que des rythmes cardiaques irréguliers.

La montre aide également à maintenir une routine de coucher et à suivre le sommeil, permettant aux utilisateurs de surveiller le temps passé en phases REM, de sommeil léger et profond. De plus, ces montres intelligentes offrent des informations précieuses sur le cycle menstruel et la santé mentale.

Fitbit par Google

Fitbit s’intéresse également aux appareils portables et aux services de suivi de santé basés sur des applications. Ses appareils physiques comprennent des montres intelligentes, des traqueurs et des balances. Fitbit affirme que ses traqueurs ont produit le rythme cardiaque le plus précis à ce jour. Le Fitbit Aria Air est une balance intelligente facile à utiliser qui affiche le poids de l’utilisateur et le synchronise avec l’application Fitbit afin que les utilisateurs puissent voir leur IMC et suivre les tendances au fil du temps.

Wearables détectant les niveaux d’électrolytes

La revue Nature a publié une revue complète des capteurs de sueur portables qui permettent une détection continue, en temps réel et non invasive des analytes de la sueur. Ces capteurs offrent des informations sur la physiologie humaine au niveau moléculaire. La revue de recherche affirme que ces appareils ont suscité « une attention significative pour leurs applications prometteuses dans la surveillance de santé personnalisée ».

Les capteurs de sueur portables les plus performants comprennent les capteurs électrochimiques. Ils offrent des performances élevées à faible coût, et leurs caractéristiques de miniaturisation entraînent une large applicabilité. La compatibilité des capteurs de sueur électrochimiques portables a considérablement progressé récemment grâce aux dernières avancées en matière de microfluidique souple, de biosurveillance multiplexée, de dispositifs de récupération d’énergie, de technologie et de matériaux.

Dispositifs portables qui capturent et éliminent les cellules tumorales 

Il y a cinq ans, en 2019, des rapports ont fait état d’un nouveau dispositif portable capable de capturer et d’éliminer les cellules tumorales circulant dans le sang. Ce gadget de filtration sanguine pouvait diagnostiquer et peut‑être traiter le cancer métastatique chez l’homme. 

Lorsque le sang prélevé d’une veine était pompé à travers le dispositif, il pouvait capturer les cellules tumorales et renvoyer le sang dans le corps. En plus de servir de traitement contre le cancer en filtrant les cellules tumorales, la machine pouvait également fonctionner comme outil de diagnostic en estimant le nombre de cellules tumorales circulantes dans le sang et en aidant à caractériser la tumeur d’où elles proviennent. 

Sunitha Nagrath, professeure associée en génie chimique à l’Université du Michigan qui a co‑écrit la recherche, a déclaré à propos du potentiel du dispositif portable:

« Il reste encore beaucoup à faire, mais finalement, il pourrait être utilisé dans un contexte où les patients atteints d’un cancer à un stade précoce subissant une chirurgie [pour enlever les tumeurs] pourraient porter cet appareil et éliminer le plus possible de cellules tumorales de leur sang. »

Alors que la recherche sur de nouvelles solutions et technologies se poursuivait, de nombreuses entreprises ont émergé, se concentrant spécifiquement sur les wearables de santé. 

#1. Stryker

Stryker est l’une des principales entreprises mondiales de technologie médicale. Ses solutions médicales basées sur la technologie touchent la vie de plus de 150 millions de patients chaque année. Basée à Kalamazoo, Michigan, Stryker est présente dans le secteur de la med‑tech depuis 1941. En suivant le rythme des évolutions, l’entreprise a inventé de nombreux dispositifs de santé portables et de gestion des soins.

Par exemple, le MotionSense® de Stryker avec OrthoLogIQ® est un dispositif de suivi thérapeutique à distance portable qui aide à guider et à autonomiser les patients pendant leur rétablissement après une prothèse du genou. Le dispositif envoie les informations de récupération du patient directement au chirurgien et à l’équipe de soins afin qu’ils puissent personnaliser la récupération du patient en adaptant les exercices de physiothérapie. Les métriques capturées par le dispositif comprennent les scores de douleur, l’amplitude de mouvement, les images de plaies, le nombre de pas quotidien, etc. 

En janvier 2022, Stryker a annoncé un accord définitif pour acquérir Vocera Communications. En acquérant Vocera, Kevin Lobo, président et PDG de Stryker, a déclaré:

« Vocera aidera Stryker à accélérer de manière significative nos ambitions numériques afin d’améliorer la vie des soignants et des patients. »

L’acquisition de Vocera a effectivement été une étape cruciale pour renforcer le leadership de Stryker dans le domaine des wearables de santé. C’est Vocera qui a introduit le nouveau Minibadge, un dispositif portable à commande vocale qui permet aux travailleurs mobiles de communiquer totalement les mains libres.

This small, lightweight device could integrate with multiple clinical and operational systems, expanding communication and collaboration solutions for frontline workers in healthcare and other mission-critical environments. For users, it came with additional flexibility by working in conjunction with Vocera smartphone apps, making it fast and easy for users to alternate between mobile devices to fit their communication needs at the moment.

Selon son rapport complet de 2023, Stryker a enregistré US$20.5 billion en ventes mondiales et US$1.4 billion en investissements R&D. L’entreprise possède près de 13 000 brevets mondiaux à son actif et sert des patients dans près de 75 pays. 

#2. Medtronic

Une autre entreprise med‑tech bien connue qui consolide sa position dans le segment des technologies portables de santé est Medtronic. L’une des solutions les plus populaires que Medtronic propose dans ce domaine est le BioButton multi‑paramètre portable, un dispositif de qualité médicale conçu pour la surveillance continue des signes vitaux tels que la température cutanée, le rythme respiratoire au repos et la fréquence cardiaque au repos, ainsi qu’une large gamme d’autres biométriques.

Le dispositif réduit le besoin de collecte manuelle des signes vitaux et du temps de documentation, offrant des notifications cliniquement exploitables sans induire de fatigue d’alarme chez l’utilisateur. Il a amélioré la satisfaction des patients en minimisant les contrôles nocturnes qui dérangent les patients et en éliminant la nécessité de se déconnecter d’un moniteur de chevet pour certains paramètres.

Des dispositifs comme le BioButton ont des implications plus larges qui vont au-delà de la satisfaction des besoins de santé individuels et apportent une valeur à la société. Par exemple, la surveillance continue à distance des patients — via des wearables — sur le service médico‑chirurgical peut permettre une intervention plus précoce grâce à l’identification précoce de tendances physiologiques défavorables chez le patient.

Cela conduit à des séjours hospitaliers plus courts, moins d’admissions imprévues en unité de soins intensifs, une réduction du besoin d’activer les équipes de réponse rapide et une diminution des taux de complications. D’un point de vue encore plus large, l’utilisation de tels dispositifs peut réduire la mortalité.

Comme Stryker, Medtronic a également adopté des stratégies de croissance inorganique pour répondre aux besoins des soins de santé alimentés par les wearables. En août 2022, l’entreprise a conclu un partenariat stratégique avec BioIntelliSense, une société de surveillance de santé continue et d’intelligence clinique, pour les droits exclusifs de distribution aux États‑Unis dans les hôpitaux et pour la période post‑aiguë de 30 jours du BioButton.

Medtronic a déclaré un chiffre d’affaires mondial de $31.227 billion pour l’exercice FY23, soit une baisse de 1.4% selon les rapports et une hausse de 2.1% sur une base organique.

L’avenir des wearables orientés santé

L’avenir des wearables orientés santé, comme le montrent les chiffres de la taille du marché en plein essor, s’annonce prometteur, pour le dire simplement. Cependant, pour que les solutions deviennent plus viables, il faudra surmonter encore quelques défis. 

Par exemple, leurs données doivent être aussi précises et fiables que possible sur le plan scientifique, car elles concernent un sujet aussi sensible que la santé humaine et son traitement. 

Une autre préoccupation liée à ces appareils concerne la sécurité et la confidentialité des données. Ces dispositifs collectent des informations personnelles sensibles et doivent donc suivre les pratiques de sécurité les plus strictes afin de garantir que les données ne tombent pas entre de mauvaises mains. 

Ces appareils sont conçus pour un suivi continu, même lorsque les patients dorment. Une longue autonomie de batterie est une nécessité impérieuse pour ces dispositifs. Cependant, les fabricants travaillent constamment à l’amélioration de la technologie des batteries. 

Pour que ces appareils franchissent la barrière numérique et deviennent utiles à toutes les couches économiques de la société, ils doivent devenir plus abordables, notamment dans les pays où l’accès aux soins institutionnels, tels que les hôpitaux et les installations chirurgicales, est difficile. 

Bien que ces défis subsistent, les wearables orientés santé deviendront de plus en plus viables dans les jours à venir, grâce à leurs avantages de gestion proactive de la santé, leurs capacités de détection précoce et de prévention des maladies, leurs fonctionnalités améliorées de gestion des maladies chroniques, ainsi que leurs installations de soins de santé personnalisés et d’engagement des patients. 

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